Question

【題目】物理實驗室現有一量程為3 V的電壓表，內阻約為6。為了較準確地測量其內阻，在沒有電流表的情況下，某向學設計了如圖甲所示的實驗電路，按此電路可以測出電壓表的內阻。

（1）若電源E、滑動變阻器R2、電阻箱R1各有兩個可供選擇。

電源E：a．電動勢2.0V，有內阻； b．電動勢5.0V，有內阻

滑動變阻器R2：a．最大阻值20； b．最大阻值1700

電阻箱R1：a．0~999.9；b．0~9999.9

為了減小實驗誤差，電源E應選________(填“a”或“b”，下同)，滑動變阻器R2應選________，電阻箱R1應選________。

（2）該同學在開關都斷開的情況下，檢查電路連接無誤后，接通電路前應將滑動變阻器的滑片P置于________ (填“A”或“B”)端，后續必要的實驗操作步驟依次是：_________ (請按合理的實驗順序，選填下列步驟前的字母)，最后記錄R1的阻值并整理好器材。

A．閉合開關S1

B．閉合開關S2

C．斷開開關S1

D．斷開開關S2

E．調節R2的阻值，使電壓表滿偏 ．

F．調節R2的阻值，使電壓表半偏

G．調節R1的阻值，使電壓表半偏

H．調節R1的阻值，使電壓表滿偏

（3）按正確的實驗步驟完成后，如果所得的R1的阻值為5600.0，則圖甲中被測電壓表的內阻R1的測量值為_______，該測量值________（填“略大于”“略小于”或“等于”）實際值。

Answer 1

【答案】b a b A ABEDG 5600.0 略大于

【解析】

（1）本實驗運用等效替代的方法，測量電壓表的內阻，先閉合開關S1，調節R2的阻值，使電壓表指針偏轉到滿刻度，再閉合開關S2，調節R1的阻值，使電壓表指針偏轉到滿刻度的一半，由于電壓表與電阻箱的總電壓幾乎不變，電阻箱的電壓與電壓表的電壓相等，電阻也相等，即可讀出電壓表的內阻。所以要使得總電流幾乎不變，滑動變阻器R2應選a。電阻箱總電阻應大于電壓表內阻，所以電阻箱選擇b。為了減小測量的誤差，電源選擇b。

（2）接通電路前應將滑動變阻器的滑動頭P置于A端，使得測量部分短路，從而保護測量電路。由（1）可知正確的步驟是：ABEDG或BAEDG。

（3）電壓表的內阻R1的測量值為5600.0 電鍵S斷開后，調節電阻箱電阻使得電壓表半偏，此時由于總電阻增大，總電流減小，電壓表和電阻箱的總電壓比以前大，電壓表電壓變為原來的一半，則電阻箱兩端的電壓大于電壓表的電壓，所以電壓表內電阻的測量值比真實值略偏大。